Vad styr våra klockor

De flesta av oss känner igen hur länge en timme, en minut eller en sekund är, och vi brukar se våra klockor kryssa förbi dessa steg, men har du någonsin funderat på vad som reglerar klockor, klockor och tiden på våra datorer för att se till att en andra är en sekund och en timme en timme?

Tidiga klockor hade en mycket synlig form av klockprecision, pendeln. Galileo Galilei var den första som upptäckte effekterna av vikten avstängd från en pivot. När han observerade en svängande ljuskrona insåg Galileo att en pendel oscillerade kontinuerligt över sin jämvikt och inte föll i tiden mellan gungor (även om effekten svagas, med pendeln svänger mindre långt och slutligen slutar) och att en pendel kan ge en metod för att hålla tid.

Tidiga mekaniska klockor som hade pendlar monterade visade sig vara mycket noggranna jämfört med andra metoder som provades, med en sekund som kunde kalibreras av längden på en pendel.

Minimala felaktigheter i mätning och effekter av temperatur och fuktighet innebar naturligtvis att pendlar inte var helt exakta och pendulklockor skulle drifta med så mycket som en halvtimme om dagen.

Nästa stora steg för att hålla reda på tiden var den elektroniska klockan. Dessa enheter använde en kristall, vanligtvis kvarts, som när den introduceras i el kommer att resonera. Denna resonans är mycket exakt vilket gjorde elektriska klockor mycket mer exakta än deras mekaniska föregångare var.

Sann noggrannhet uppnåddes dock inte förrän utvecklingen av atomklocka. I stället för att använda en mekanisk form, som med en pendel eller en elektrisk resonans som med kvarts, använder atomklockor resonansen hos atomer själva, en resonans som inte förändras, förändras, sakta eller påverkas av miljön.

Faktum är att det internationella system av enheter som definierar världsmätningar, definierar nu en sekund som 9,192,631,770 oscillationer av en cesiumatom.

På grund av atomklockans noggrannhet och precision, ger de källa till tid för många teknologier, inklusive datanät. Medan atomklockor existerar endast i laboratorier och satelliter, använder man enheter som Galleons NTS 6001 NTP tidsserver.

En tidsserver som t.ex. NTS 6001 tar emot en klocka till klocktid från antingen GPS-satelliter (som använder dem för att ge våra satellitnavigeringar ett sätt att beräkna position) eller från radiosignaler som sänds av fysiklaboratorier som NIST (National Institute of Standards and Time) eller NPL (National Physical Laboratory).

Det här inlägget skrevs av

Richard N Williams

Richard N Williams är en teknisk författare och en specialist i NTP-server och tid Synkronisering industrin. Richard N Williams på Google+

Relaterad läsning